Aplicação do gás ozônio em grãos de feijão comum como alternativa para controle de adultos de Zabrotes subfasciatus

Abstract

O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é um dos alimentos mais importantes na dieta dos brasileiros. Apesar disso, sua disponibilidade é afetada pela presença de insetos-praga no setor de armazenamento. O Zabrotes subfascitus é um dos principais insetos-praga de feijão armazenado, e seu controle tem sido feito por fosfina (PH3) que é um agrotóxico com efeitos nocivos à saúde humana e ao meio ambiente. O gás ozônio (O3) vem sendo estudado como alternativa aos inseticidas sintéticos para o controle de insetos-praga em produtos armazenamento. Neste sentido, objetivou-se com este trabalho (i) caracterizar o processo de saturação do O3 em grãos de feijão; (ii) determinar o tempo de exposição dos grãos ao ozônio com efeitos no controle de insetos adultos de Z. subfasciatus e (iii) avaliar a qualidade dos grãos ozonizados. Para aplicação do O3, amostras de 3,00 kg de grãos foram acondicionadas em protótipo cilíndrico de PVC (0,30 m de comprimento e 0,20 m de diâmetro) dotado de tela metálica localizada a 0,05 m da base do protótipo. A concentração de entrada do O3 foi de 2,40 mg L-1, adotando-se vazão volumétrica de 0,50 m3 min-1 t-1. Para tratamento controle, utilizou- se oxigênio aplicado na vazão volumétrica de 0,50 m3 min-1 t-1. O gás ozônio foi aplicado na base do protótipo contendo grãos de feijão, sendo a concentração residual quantificada na saída dos grãos. A concentração residual do ozônio foi determinada em intervalos regulares de tempo até que o gás permanecesse constante. Determinaram-se o tempo de saturação do gás O3 e a concentração de saturação. Para determinar a eficácia do O3 no controle de insetos adultos de Z. subfasciatus, as gaiolas contendo 20 insetos foram inseridas na massa de grãos dentro do protótipo e em seguida submetido ao tratamento. Quantificou-se o número de insetos mortos após o tratamento. Na avaliação da qualidade, considerou-se o teor de água, tempo de cocção, condutividade elétrica e cor dos grãos. O tempo de saturação e a concentração de saturação do ozônio na massa de grãos foram de 1,45 h e 0,53 mg L-1, respectivamente. A concentração de 2,40 mg L-1 controlou 100% dos insetos (Z. subfascitus) na massa de grãos no período de exposição 4,50 h. O processo de ozonização dos grãos não alterou a qualidade dos grãos. A partir destes resultados, concluiu-se que o ozônio é capaz de controlar insetos adultos de Z. subfasciatus em grãos de feijão e não alterou o teor de água, tempo de cocção, condutividade elétrica e cor dos grãos que pudesse comprometer a qualidade comercial do produto. Palavras-chave: Armazenamento. Ozonização. Phaseolus vulgaris L.

Common beans (Phaseolus vulgaris L.) are one of the most important foods in the Brazilian diet. However, their availability is affected by the presence of insect pests in the storage sector. Zabrotes subfasciatus is one of the main pests of stored beans, and its control has been achieved using phosphine (PH3), which is an agrochemical with harmful effects on human health and the environment. Ozone gas (O3) has been studied as an alternative to synthetic insecticides for controlling pest insects in stored products. In this regard, this study aimed to (i) characterize the process of ozone saturation in beans; (ii) determine the exposure time of beans to ozone that affects the control of adult Z. subfasciatus insects, and (iii) evaluate the quality of ozonized beans. For the ozone application, samples of 3.00 kg of beans were placed in a cylindrical PVC prototype (0.30 m long and 0.20 m in diameter) equipped with a wire mesh located 0.05 m from the base of the prototype. The ozone inlet concentration was 2.40 mg L-1, with a volumetric flow rate of 0.50 m3 min-1 t-1. Oxygen was used as a control treatment at a volumetric flow rate of 0.50 m3 min-1 t-1. Ozone gas was applied at the base of the prototype containing the beans, and the residual concentration of ozone was quantified at the outlet of the beans. The residual ozone concentration was determined at regular time intervals until the gas remained constant. The saturation time of ozone gas and the saturation concentration were determined. To determine the efficacy of ozone in controlling adult Z. subfasciatus insects, cages containing 20 insects were inserted into the mass of beans inside the prototype and then subjected to treatment. The number of dead insects was quantified after treatment. Quality evaluation included water content, cooking time, electrical conductivity, and color of the beans. The ozone saturation time and concentration in the mass of beans were 1,45 h and 0.53 mg L-1, respectively. The concentration of 2.40 mg L-1 controlled 100% of the insects (Z. subfasciatus) in the grain mass during a 4,50-h exposure period. The grain ozonation process did not alter the grain quality. Based on these results, it was concluded that ozone is capable of controlling adult Z. subfasciatus insects in bean grains without altering the water content, cooking time, electrical conductivity, and color of the grains that could compromise the commercial quality of the product. Keywords: Storage. Ozonation. Phaseolus vulgaris L.